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常熟市瑞兴制冷工程有限公司
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氨制冷系统与氟制冷系统比较
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㈠制冷剂
氨和氟(针对R22)都是中温制冷剂,在常温下的冷凝压力和单位容积制冷量相差不大,但为提高制冷量,制冷剂在节流以前一般均需要过冷,实验表明,当冷凝温度tk=30℃, 蒸发温度to=-15℃时,每过冷1℃制冷系数R22增加0.85%,而R717为0.46%.
氨对人体有毒,氨蒸气无色,具有强烈的刺激性臭味。一旦泄漏将污染空气、食品,并刺激人的眼睛、呼吸器官。氨液接触皮肤会引起“冻伤”。如果空气中氨的容积浓度达到0.5~0.6%时,人在其中停留半个小时即可中毒,浓度达到11~14%时即可点燃,当浓度达到16~25%会引起爆炸(系统中氨所分离的游离氢积累到一定的程度,遇空气引起强烈爆炸),江浙和福建等地曾多次发生氨压缩机或制冷系统爆炸事故,导致设备毁坏和人员伤亡的惨重损失。而且,我国已明确规定在人口稠密的场合,不能使用易燃、易爆的有毒制冷剂。
氨在润滑油中的溶解度很小,因此氨制冷剂管道及换热器的表面会积有油膜,影响传热效果。氨液的比重比润滑油小,在贮液器和蒸发器中,油会沉积在下部,需要定期放出。
因氨压力在0公斤时,蒸发压力为-33.4℃,为避免制冷系统在负压下工作,目前氨主要用于蒸发温度在-34.4℃以上的大型或中型制冷系统中。
因此,从安全、方便、卫生等方面考虑,特别是对空调、贮藏、-34℃以下制冷系统氨机不理想。
氟里昂是一种常用的高、中、低温制冷剂。它无色,无味,不燃烧,不爆炸,化学性能稳定。基本无毒(我国国家标准GB7778-87综合考虑制冷剂的燃烧性、爆炸性、对人体的直接侵害三个方面的因素,对制冷剂进行安全分类,R22被列为第一安全类,而R717被列为第二安全类),又可适用于高温、中温、和低温制冷机,以适应不同制冷温度的要求,能制取的最低蒸发温度为-120℃
氟里昂能不同程度的溶解润滑油,不易在系统中形成油膜,对传热影响很小。 同时,氟里昂制冷机组在设计时还考虑到了工质的替代问题,即在使用新工质时,无须对系统进行改动。
(二)制冷系统
氨制冷压缩机本身的特点,蒸发温度低于-28℃时要采用双级压缩,且氨机需提供泵供液系统及复杂的回油机构,致使系统庞大、辅机多、管路复杂,阀门多,施工安装程序复杂,施工周期长。同时会带来故障隐患的增加(江浙和两广等地,氨系统曾发生多起蒸发管道和加氨管道、阀门破裂、脱开等引起跑氨事故,氨阀阀芯脱落,陷入阀体内卡死的事故更是频繁发生)。由于氨具有较大的毒性,机房向外开启的门不允许同向生产性厂房, 氨制冷系统的设备间不宜布置在其它厂房的共同建筑之内。而且氨机运行时噪音大,振动较大,产生的动载荷大,对库体的影响不可忽略。因此必须单独设置机房。且氨系统中阀门均为开启式阀门,制冷剂的微量泄漏是无法避免的。
氟里昂的特性决定了氟系统管路较氨系统简单的多。氟里昂机组的配置已经非常完备,只需简单的接管即能投入运行。且氟机组体积小,占地少,不需单独设机房,大大节省了空间,机组噪音低,所有阀件为全封闭阀件,无工质泄漏等问题。
(三)控制系统
氨系统无法完全实现自动控制。其开、停机及供液调节等工作必须由人工
操作完成,需设专业人员对氨机进行24小时管理,且保护装置不完备。
氟系统可实现完全自动控制,无需专人看管。保护装置完备,机组配有电
压保护、温度保护、电流保护、压力保护等完备的保护措施,并可实现计算机控制,能量调节范围广。
(四)经济性
☆设备投资比较:对于相同的制冷量、相同的温度范围,不同的制冷机初期投资是不同的。大型工程从设备投资来看,氨制冷系统的整体设备投资比氟里昂低。
氨系统包括的设备较多,主要有压缩机、冷风机、冷凝器、油分离器、高低压贮液桶、中间冷却器、再冷却器、氨液分离器、低压循环桶、紧急泄氨器、放空气器、集油器、氨泵及相应的阀件和旁通阀等。氨对钢铁不起腐蚀作用,但当含有水分时,腐蚀锌、铜、青铜及其铜合金,只有磷青铜不被腐蚀。一般氨系统管路不用铜和铜合金材料而采用无缝钢管,只有连杆衬套、密封环等零件才允许使用高锡磷青铜,无缝钢管比铜管造价要低,但其传热性能要比铜管差。
氟包括的主要设备有压缩机、冷风机、冷凝器、油分离器、气液分离器、集油器、贮液器及相应的阀件等,一般氟系统采用铜管,而且氟系统旁通管少,管路用量要比氨系统的少。总之,从大型项目设备投资来看,氨系统要比氟系统低。
☆安装施工投资比较:由于氨系统结构复杂,安装施工工程量比较大,